DE2656975B2 - Method for the transmission of modulated data signals by means of adaptive delta modulation - Google Patents
Method for the transmission of modulated data signals by means of adaptive delta modulationInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von modulierten Datensignalen unter Anwendung von adaptiver Deltamodulation.The invention relates to a method for the transmission of modulated data signals below Use of adaptive delta modulation.
Bei Anwendung von Deltamodulation zur Nachrichtenübertragung wird sendeseitig das zu modulierende Analogsignal, beispielsweise ein Sprachsignal, zu äquidistanten Zeitpunkten mit einem aus dem deltamodulier-' ten Signal gewonnenen Schätzsignal verglichen, wobei bei einem positiven Vergleichsergebnis der eine und bei einem negativen Vergleichsergebnis der andere Binärzustand übertragen wird. Die Abtastfrequenz ist so gewählt, daß sich die Amplitude des zu modulierendenWhen using delta modulation for message transmission, the one to be modulated is used on the sending side Analog signal, for example a voice signal, at equidistant points in time with one of the delta modulating ' th signal obtained estimated signal compared, with a positive comparison result one and at a negative comparison result, the other binary state is transmitted. The sampling frequency is like this chosen that the amplitude of the to be modulated
H) Analogsignals zwischen zwei Abtastzeitpunkten höchstens um die Höhe einer vorgegebenen Quantisierungsstufe ändert Die Höhe der Quantisierungsstufe soll bei kleinen Amplitudenwerten des Analogsignals klein sein, damit im empfangsseitig rekonstruierten Signal das ■> Quantisierungsgeräusch niedrig bleibt Andererseits soll bei großen Amplitudenwerten und hohen Signalfrequenzen des Analogsignals die Quantisierungsstufe groß sein, damit die Verzerrungen durch die sogenannte Steigungsüberlastung gering sind. Diese Verzerrungen treten dann auf, wenn die Steigung des Analogsignals größer ist als die entsprechende, sich aus dem Produkt von Stufenhöhe und Abtastfrequenz ergebende Steigung des Schätzsignals. Beide Verzerrungen, sowohl das Quantisierungsgeräusch als auch die VerzerrungenH) Analog signal between two sampling times at most changes by the amount of a specified quantization level The size of the quantization level should be at small amplitude values of the analog signal, so that in the signal reconstructed on the receiving side the ■> quantization noise remains low on the other hand should the quantization level for large amplitude values and high signal frequencies of the analog signal be large so that the distortions caused by the so-called slope overload are low. These distortions occur when the slope of the analog signal is greater than the corresponding one, resulting from the product The slope of the estimated signal resulting from the height of the step and the sampling frequency. Both distortions, both that Quantization noise as well as the distortion
^ dutch Steigungsüberlastung kann man nun dadurch niedrig halten, daß die Quantisierungsstufe variabel gestaltet wird. Die Steuerung der Stufenhöhe geschieht dabei proportional zur Steigung des Analogsignals, wobei die entsprechende Information aus dem deltamo-^ dutch incline overload can now be avoided keep low so that the quantization level is made variable. The step height is controlled proportional to the slope of the analog signal, whereby the corresponding information from the deltamo-
J» dulierten Signal gewonnen wird. Deltamodulationsverfahren mit variabler Quantisierungsstufe heißen auch adaptive Deltamodulationsverfahren. Bei der Anwendung von adaptiver Deltamodulation für die Übertragung von Sprachsignalen wird von der Eigenschaft desDulated signal is obtained. Delta modulation method with a variable quantization level are also called adaptive delta modulation methods. In the application of adaptive delta modulation for the transmission of speech signals is dependent on the property of the
" Sprachsignals ausgegangen, daß für die Dauer einer gesprochenen Silbe die Amplitude der Hüllkurve annäherend konstant bleibt. Während dieser Dauer sollte daher die Quantisierungsstufe nur gering verändert werden. In der DE-OS 19 11431 ist eine"Speech signal assumed that for the duration of a spoken syllable the amplitude of the envelope curve remains approximately constant. During this period the quantization level should therefore only be changed slightly. In DE-OS 19 11431 is one
·*<> Übertragungsvorrichtung zur Signalübertragung durch Deltamodulation angegeben, welche nach derartigen Gesichtspunkten ausgelegt ist. Zur Bestimmung der Steigung des Analogsignals werden dabei drei oder mehrere aufeinanderfolgende Binärimpulse des delta-· * <> Transmission device for signal transmission by delta modulation specified, which after such Is designed. To determine the slope of the analog signal, three or several successive binary pulses of the delta
■·"' modulierten Signals auf Koinzidenz überprüft. Von der Impulsfolge dieser Koinzidenzentscheidungen wird der Mittelwert gebildet, welcher als Steuersignal für die Höhe der Quantisierungsstufe dient.■ · "'modulated signal checked for coincidence Pulse sequence of these coincidence decisions, the mean value is formed, which is used as a control signal for the The amount of the quantization level is used.
Es kann in einem Nachrichtenübertragungssystem,It can be used in a communication system,
r'H bei dem adaptive Deltamodulation angewandt wird, notwendig sein, modulierte Datensignale anstelle von Sprachsignalen 7U übertragen. Die Datenübertragung über Fernsprechverbindungen erfolgt in der Regel mittels sogenannter Modems. Dabei wird ein binäres r 'H in which adaptive delta modulation is used, it may be necessary to transmit modulated data signals instead of voice signals 7U. Data is usually transmitted over telephone connections using so-called modems. It becomes a binary
r>'> rechteckförmiges Datensignal auf der Sendeseite in ein für den Übertragungskanal geeignetes moduliertes Datensignal umgewandelt und daraus auf der Empfangsseite wieder das binäre rechteckförmige Datensignal erzeugt. Diese Umwandlung geschieht mittels r >'> rectangular data signal on the transmitting side is converted into a modulated data signal suitable for the transmission channel and the binary rectangular data signal is generated again on the receiving side. This conversion is done by means of
h|) bestimmter Modulationsverfahren. So hat sich für Datensignale mit Bitfolgefrequenzen <1200 bit/s die Frequenzmodulation durchgesetzt. Die CCITT-Empfehlung V 23 liefert hierzu einen Normierungsvorschlag. Aufgrund dieses Vorschlags bilden die beiden Kennfre- h |) certain modulation methods. Frequency modulation has established itself for data signals with bit repetition rates <1200 bit / s. The CCITT recommendation V 23 provides a standardization proposal for this. On the basis of this suggestion, the two code
·>'■ quenzen 1300 Hz und 2100Hz die Symbole für die übertragene Information. Für Datensignale mit Bitfolgefrequenzen < 1200 bit/s hat sich die Phasendifferenzmodulation durchgesetzt. Die CCITT-Empfehlungen1300 Hz and 2100 Hz are the symbols for the transmitted information. The phase difference modulation has proven itself for data signals with bit repetition rates <1200 bit / s enforced. The CCITT Recommendations
V 26, V 26. bis V 27, V 27 bis und V 27 ter liefern dazu Normierungsvorschläge. Bei dieser Modulationsart wird im Rhythmus einer Symbolfolgefrequenz fs die Phasenlage eines Trägers umgetastet, wobei die jeweilige Differenz der zwischen zwei Tastzeitpunkten auftretenden Phasenlagen das Symbo! für die übertragene Information ist. Die Anzahl m vier zur Übertragung verwendeten Symbole bzw. Phasendifferenzen richtet sich dabei nach der ausnutzbaren Bandbreite des Sprachkanals und der Übertragungsgeschwindigkeit bzw. Bitfolgefrequenz h des binärer, rechteckförmigen Datensignals. Allgemein gilt m = 2", wobei η die Anzahl der zu einer Bitkombination zusammengefaßten Bits des rechteckförmigen Datensginals ist Jeden möglichen Binärzustand dieser Bitkombination ist dabei eine bestimmte Phasendifferenzlage zugeordnet Für die Bitfolgefrequenz h gilt dabei die Beziehung /* = η ■ U V 26, V 26. to V 27, V 27 bis and V 27 ter provide suggestions for standardization. With this type of modulation, the phase position of a carrier is keyed in the rhythm of a symbol repetition frequency f s , the respective difference of the phase positions occurring between two keying times using the symbol! for the information being transmitted. The number m four symbols or phase differences used for transmission depends on the usable bandwidth of the voice channel and the transmission speed or bit rate h of the binary, rectangular data signal. In general, m = 2 ", where η is the number of bits of the rectangular data signal combined into a bit combination. Each possible binary state of this bit combination is assigned a specific phase difference position. The relationship / * = η · U applies to the bit rate h
In der CCITT-Empfehlung V 26 wird ein Modem für eine Bitfolgefrequenz von 2400 bit/s vorgeschlagen, der mit vier Symbolen bzw. Phasendifferenzlagen arbeitet. Das rechteckförmige Datensignal wird dabei zu Bitkombinationen von η = 2, auch Dibits genannt, zusammengefaßt Die Symbolfolgefrequenz (bei diesem Beispiel auch Dibitfrequenz genannt) beträgt daher 1200 Hz. Bei einem Modem für eine Bitfolgefrequenz von 4800 bit/s, welcher nach der CCITT-EmpfehlungIn the CCITT recommendation V 26 a modem for a bit rate of 2400 bit / s proposed, which works with four symbols or phase differences. The rectangular data signal is converted into bit combinations of η = 2, also called dibits, in summary The symbol repetition frequency (also called dibit frequency in this example) is therefore 1200 Hz. With a modem for a bit rate of 4800 bit / s, which is based on the CCITT recommendation
V 27 aufgebaut ist, beträgt die Symbolfolgefrequenz 1600 Hz (n = 3).V 27 is constructed, the symbol repetition frequency is 1600 Hz (n = 3).
Bei einer weiteren Modulationsart, der Phasenreferenzmodulation, werden die Symbole für die übertragene Information nicht aus der jeweiligen Differenz zwciär zeitlich aufeinanderfolgender Phasenlage;!, sonder ι aus der Differenz der Phasenlage eines getasteten Trägers in Bezug auf die konstante Phase eines Referenzträgers gebildet.With another type of modulation, phase reference modulation, the symbols for the transmitted information are not based on the respective difference between chronologically successive phase positions;!, special ι from the difference in the phase position of a scanned carrier in relation to the constant phase of a Reference carrier formed.
Um die Eigenschaften eines Systems, bei dem ein solches moduliertes Datensignal mittels adaptiver Deltamodulation übertragen wird, beurteilen zu können, wird dem Eingang des Deltamodulationssenders zusätzlich zu dem modulierten Datensignal ein definiertes Rauschsignal mit einer bestimmten Pegeldifferenz zum Datensignal zugeführt und die Bitfehlerquote zwischen dem eingangs- und ausgangsseitigen rechteckförmigen Datensignal als Funktion des Pegels dieses modulierten Datensignals gemessen.To the properties of a system in which such a modulated data signal by means of adaptive Delta modulation is transmitted, to be able to assess, the input of the delta modulation transmitter is added a defined noise signal with a certain level difference to the modulated data signal Data signal supplied and the bit error rate between the input and output side rectangular Data signal measured as a function of the level of this modulated data signal.
Es zeigt sich nun, daß diese Bitfehlerquote nicht konstant ist, sondern nur bei einem mittleren Pegel des modulierten Datensignals einen Minimalwert aufweist und zu größeren und kleineren Pegelwerten hin stark ansteigt. Dieses pegelabhängige Verhalten erweist sich deshalb als besonders nachteilig, da die im Betriebsfall als Übertragungsleitung dienenden Leitungen große Dämpfungsunterschiede aufweisen und die übertragenen Signale somit leicht in den Bereich großer Bitfehlerquoten gelangen können.It can now be seen that this bit error rate is not constant, but only at an average level of the modulated data signal has a minimum value and strong towards larger and smaller level values increases. This level-dependent behavior therefore proves to be particularly disadvantageous since it is in operation As a transmission line serving lines have large differences in attenuation and the transmitted Signals can thus easily get into the area of high bit error rates.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung von modulierten Datensignalen mittels adaptiver Deltamodulation anzugeben. Dabei soll die bei sendeseitiger Überlagerung eines aus weißem Rauschen bestehenden Störsignals auftretende Bitfehlerquote im gesamten Pegelbereich des modulierten Datensignals möglichst gering sein. Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung sollen die Übertragungseigenschaften für ein Sprachsignal, welches an Stelle des Datensignals übertragen werden kann, nicht merkbar verschlechtert werden. Die unterschiedlichen Werte des modulierten Datensignals bilden die Symbole für die zu übertragene Funktion.The invention is based on the object of a method for the transmission of modulated data signals to be specified using adaptive delta modulation. In this case, the superimposition of one on the transmit side should be made white noise existing interference signal occurring bit error rate in the entire level range of the modulated Data signal should be as low as possible. The measures according to the invention are intended to improve the transmission properties not for a voice signal which can be transmitted instead of the data signal noticeably deteriorated. The different values of the modulated data signal form the symbols for the function to be transferred.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Steuerung der Höhe der Quantisierungsstufen abhängig von der Amplitude der Spektrallinie der Symbolfolgefrequenz des modulierten Datensignals erfolgtAccording to the invention, this object is achieved by controlling the height of the quantization stages depending on the amplitude of the spectral line of the symbol repetition frequency of the modulated data signal he follows
Im folgenden soll die Erfindung näher beschrieben und erläutert werden. Es zeigtThe invention is to be described and explained in more detail below. It shows
F i g. 1 das Prinzipschaltbild eines Deltamodulationssenders gemäß der Erfindung für modulierte Datensignale. F i g. 1 shows the basic circuit diagram of a delta modulation transmitter according to the invention for modulated data signals.
F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel des Steuernetzwerks Stvon Fig. 1-F i g. 2 shows an embodiment of the control network St from Fig. 1-
F i g. 3 das Prinzipschaltbild eines Deltamodulationsempfängers gemäß der Erfindung.F i g. 3 shows the basic circuit diagram of a delta modulation receiver according to the invention.
Fig.4 den prinzipiellen Verlauf der Bitfehlerquote des binären rechteckförmigen Datensignals bei einem mittels den Anordnungen nach F i g. 1 und 3 aufgebauten Übertragungssystem unter Verwendung von Modems. 4 shows the basic course of the bit error rate of the binary rectangular data signal in the case of a by means of the arrangements according to FIG. 1 and 3 built up Transmission system using modems.
F i g. 5 ein Prinzipschaltbild eines Deltamodulationssenders gemäß der Erfindung für wahlweise Übertragung von Sprachsignalen oder modulierten Datensignalen. F i g. 5 shows a basic circuit diagram of a delta modulation transmitter according to the invention for selective transmission of voice signals or modulated data signals.
Fig.6 den prinzipiellen Verlauf der Bitfehlerquote eines mit dem Sender nach Fig. 5 sowie mit einem entsprechenden Empfänger aufgebauten Übertragungssystem. 6 shows the basic course of the bit error rate a transmission system constructed with the transmitter according to FIG. 5 and with a corresponding receiver.
Die Anordnung nach F i g. 1 weist eine Differenzstufe Di auf, deren einem Eingang über die Leitung L 1 das modulierte Datensignal ν des Modemsenders zugeführt wird. Am anderen Eingang der Differenzstufe Di liegt das Schätz- oder rekonstruierte Signal r an. Das am Ausgang der Differenzstufe Di auftretende Differenzoder Fehlersignal e = v—rwird dem Schwellwertschalter S zugeführt. Die Schwelle dieses Schwellwertschalters S ist auf das Bezugspotential 0 Volt eingestellt, so daß am Ausgang des Schwellwertschalters 5 lediglich die Vorzeicheninformation des Differenzsignals e auftritt. In der als bistabile Kippstufe ausgeführten Abtastschaltung A wird diese Vorzeicheninformation mit der Abtastfrequenz fab abgetastet. Am Ausgang der bistabilen Kippstufe liegt das auszusendende deltamodulierte Signal d vor, welches sowohl dem Steuernetzwerk St und über den Impulswandler /Wdem Eingang M1 des Multiplizierers Mals auch der Übertragungsleitung L 2 zugeführt wird. Die Steuerspannung Us, am Ausgang des Steuernetzwerkes St wird der Addierstufe /Wzugeführt, welcher über einen weiteren Eingang eine Spannung AU zugeführt wird, die zu dieser Steuerspannung Uα addiert wird. Diese Spannung Δ U entspricht der im Falle Us1 = 0 auftretenden kleinsten Höhe der Quantisierungsstufe. Das Ausgangssignal U5, + Δ U der Addierstufe Ad gelangt auf den Eingang M 2 des Multiplizierers Mund wichtet die aus dem Impulswandler / kommenden bipolaren Impulse konstanter Amplitude. Diese in ihrer Höhe beeinflußten Impulse gelangen in das integrierende Netzwerk /, an dessen Ausgang das rekonstruierte Signal rauftritt, welches in der Differenzsutfe Di mit dem modulierten Datensignal ν vergleichen wird.The arrangement according to FIG. 1 has a differential stage Di , one input of which is supplied with the modulated data signal ν of the modem transmitter via the line L 1. The estimated or reconstructed signal r is present at the other input of the differential stage Di. The difference or error signal e = v-r occurring at the output of the differential stage Di is fed to the threshold switch S. The threshold of this threshold switch S is set to the reference potential 0 volts, so that only the sign information of the difference signal e occurs at the output of the threshold switch 5. In the sampling circuit A designed as a bistable multivibrator, this sign information is sampled at the sampling frequency f a b. At the output of the bistable multivibrator there is the delta-modulated signal d to be transmitted, which is fed to the control network St and via the pulse converter / W to the input M 1 of the multiplier Mals as well as to the transmission line L 2. The control voltage U s at the output of the control network St is fed to the adder / W, to which a voltage AU is fed via a further input, which is added to this control voltage Uα . This voltage Δ U corresponds to the smallest amount of the quantization level occurring in the case of Us 1 = 0. The output signal U 5 , + Δ U of the adder Ad reaches the input M 2 of the multiplier Mouth weights the bipolar pulses of constant amplitude coming from the pulse converter /. These pulses, which are influenced in their height, reach the integrating network /, at the output of which the reconstructed signal appears, which is compared in the difference table Di with the modulated data signal ν .
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel des im Prinzipschaltbild in F i g. 1 enthaltenen Steuernetzwerks St weist das Schieberegister SR auf, welches aus einer Anzahl von u Stufen besteht. In einer bevorzugten Ausführungsform sind es drei Stufen. Diesem Schieberegister SR wird mit der Abtastfrequenz f„t> das von der Abtastschaltung A gelieferte deltamodulierte Signal d eingeschoben. Die Ausgänge sämtlicher Stufen (x, y,... The embodiment shown in FIG. 2 of the basic circuit diagram in FIG. 1 contained control network St has the shift register SR , which consists of a number of u stages. In a preferred embodiment there are three stages. The delta-modulated signal d supplied by the sampling circuit A is shifted into this shift register SR at the sampling frequency f t> . The outputs of all stages (x, y, ...
u) des Schieberegisters SR sind mit den Eingängen des Koinzidenz-Gatters G verbunden, dessen Ausgang nur dann einen Impuls abgibt, wenn an sämtlichen Eingängen entweder der eine oder der andere Binärzustand anliegt. Am Ausgang des Koinzidenz-Gatters G ist eine Anordnung angeschlossen, die aus dem Schmalbandfilter BF und der Gleichrichterstufe Gr besteht, welche diesem Schmalbandfilter BF nachgeschaltet ist. Der Ausgang der Gleichrichterstufe Gr ist mit dem Eingang des /?C-Tiefpasses TPX verbunden, an dessen Ausgang der Eingang des Verstärkers Vr angeschlossen ist. Das Schmalbandfilter BF ist auf die Symbolfolgefrequenz fs des Modems abgestimmt. Wie bereits erwähnt, beträgt diese Symbolfrequenz fs 1200Hz bei einem der CCITT-Empfehlung V 26 entsprechenden Modem und 1600 Hz bei einem Modem nach V 27. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung liegt die 3 dB-Bandbreite des Schmalbandfilters BF zwischen 30 Hz und 80 Hz. u) of the shift register SR are connected to the inputs of the coincidence gate G , the output of which only emits a pulse when either one or the other binary state is present at all inputs. At the output of the coincidence gate G , an arrangement is connected which consists of the narrowband filter BF and the rectifier stage Gr , which is connected downstream of this narrowband filter BF. The output of the rectifier stage Gr is connected to the input of the /? C low-pass filter TPX , to whose output the input of the amplifier Vr is connected. The narrow band filter BF is matched to the symbol repetition frequency f s of the modem. As already mentioned, this symbol frequency f s is 1200 Hz for a modem corresponding to CCITT recommendation V 26 and 1600 Hz for a modem according to V 27. According to one embodiment of the invention, the 3 dB bandwidth of the narrowband filter BF is between 30 Hz and 80 Hz .
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Übertragung von modulierten Datensignalen mit gegebener Symbolfrequenz, speziell auch phasenmodulierten Datensignalen, ein im Zeittakt der Symbolfrequenz periodischer Anteil der Steigungsüberlastung auftritt, der mit dem Pegel des Datensignals zunimmt.The invention is based on the knowledge that with the transmission of modulated data signals given symbol frequency, especially phase-modulated data signals, in time cycle of the symbol frequency periodic portion of the slope overload occurs, which increases with the level of the data signal.
Die vom Schmalbandfilter BF ausgesiebte Schwingung mit der Symbolfolgefrequenz fs wird in der Gleichrichterstufe Grgleichgerichtet und die entstandenen Halbwellen im nachfolgenden RC-Tiefpaß TPX geglättet. Diese gelättete Spannung wird im nachfolgenden, als Gleichspannungsverstärker ausgeführten Verstärker Vr verstärkt, so daß am Ausgang dieses Verstärkers das Signal US! zur Steuerung der Höhe der Quantisierungsstufe abnehmbar ist.The oscillation with the symbol repetition frequency f s filtered out by the narrow band filter BF is rectified in the rectifier stage Gr and the resulting half-waves are smoothed in the subsequent RC low-pass filter TPX. This smoothed voltage is amplified in the subsequent amplifier Vr , which is designed as a DC voltage amplifier, so that the signal U S! to control the height of the quantization level is removable.
In der Empfangsschaltung nach F i g. 3 gelangt das empfangene deltamodulierte Signal deinerseits auf den Impulswandler IW, an dessen Ausgang entsprechend den logischen Werten 1 und 0 des Signals d bioplare Impulse konstanter Amplitude vorhanden sind. Andererseits gelangt das Signal c/auf das Steuernetzwerk Sf'. an dessen Ausgang die Steuerspannung Us, auftritt. Dieses Steuernetzwerk St' ist wie das in Fig. 2 dargestellte Steuernetzwerk St aufgebaut. In der Addierstufe Ad'wird analog zu Fig. 1 zur Steuerspannung Uu die Größe Δ U addiert. Mit der Ausgangsspannung Us, + Δ U des Addierers Ad' werden im Multiplizierer M' die von Impulswandler IW kommenden Impulse konstanter Amplitude bewertet. Die so bewerteten Impulse gelangen auf das intergrierende Netzwerk /',das mit dem integrierenden Netzwerk /des in F i g. 1 dargestellten Senders identisch ist. Das mit dem Bandpaß BP gefilterte Ausgangssignal des integrierenden Netzwerks /' stellt eine gute Annäherung des ursprünglichen modulierten Datensignals ν dar. In the receiving circuit according to FIG. 3, the received delta-modulated signal reaches the pulse converter IW, at the output of which there are biopolar pulses of constant amplitude corresponding to the logic values 1 and 0 of the signal d. On the other hand, the signal c / arrives at the control network Sf '. at the output of which the control voltage U s occurs. This control network St ' is constructed like the control network St shown in FIG. Analogously to FIG. 1, the variable Δ U is added to the control voltage Uu in the adder stage Ad '. With the output voltage U s , + Δ U of the adder Ad ' , the pulses of constant amplitude coming from the pulse converter IW are evaluated in the multiplier M'. The impulses evaluated in this way arrive at the integrating network / ', which is connected to the integrating network / of the in FIG. 1 shown transmitter is identical. The output signal of the integrating network / 'filtered with the bandpass filter BP represents a good approximation of the original modulated data signal ν .
In Fig.4 ist der Verlauf der Bitfehlerquote q des rechteckförmigen Datensignals eines Übertragungssystems dargestellt, welches aus einer Deltamodulations- strecke in Verbindung mit Modems aufgebaut ist Diese Bitfehlerquote q ist abhängig vom Pegel des am Eingang des Deltamodulationssenders eingespeisten modulierten Datensignals ν angegeben. Ein zusätzlich eingespeistes definiertes Rauschsignal wird in der Weise eingestellt, daß die Pegeldifferenz zwischen beiden Signalen unabhängig vom Pegel des Datensignals ν ist Die verwendeten Modems entsprechenden den CCTTT-Empfehlungen V 26 bzw. V 26 bis für eine Übertragungsgeschwindigkeit von 2400 bit/s. Die Kurve 1 zeigt In Figure 4 the curve is the bit error ratio q of the rectangular data signal of a transmission system shown, which stretch out a delta modulation is constructed in conjunction with modems This bit error rate q is specified ν depending on the level of the input at the input of the delta modulation transmitter modulated data signal. An additionally fed defined noise signal is set in such a way that the level difference between the two signals is independent of the level of the data signal ν. The modems used correspond to the CCTTT recommendations V 26 and V 26 bis for a transmission rate of 2400 bit / s. Curve 1 shows
den typischen Verlauf bei Verwendung eines bekannten sprachadaptiven Deltamodulationssystems. Die Kurve 2 zeigt den Verlauf der Bitfehlerquote q bei Verwendung der Sende- und Empfangsanordnungen nach F i g. 1 und Fig. 3, bei denen die Steuerung der Höhe der Quantisierungsstufe ausschließlich durch die Amplitude der Symbolfolgefrequenz /"s, in diesem Fall der Dibitfrequenz, erfolgt. Man sieht daraus, daß bei Kurve 2 der Talverlauf der Bitfehlerquote q wesentlich breiter und der Kurvenverlauf damit wesentlich günstiger ist.the typical course when using a known speech adaptive delta modulation system. Curve 2 shows the course of the bit error rate q when using the transmitting and receiving arrangements according to FIG. 1 and 3, in which the level of the quantization stage is controlled exclusively by the amplitude of the symbol repetition frequency / "s , in this case the dibit frequency. It can be seen from this that in curve 2 the valley course of the bit error rate q is significantly wider and the curve course so it is much cheaper.
Ein adaptives Deltamodulationsverfahren, welches beispielsweise wie in obengenannter DE-OS 19 11 431 angegeben die besonderen Eigenschaften der Sprache berücksichtigt, wird auch sprachadaptives Deltamodulationsverfahren genannt. Sollen mit einem Deltamodulationssystem, welches nach einem derartigen sprachadaptiven Verfahren arbeitet, wahlweise Sprachsignale oder modulierte Datensignale übertragen werden, so wird in einer Weiterbildung der Erfindung bei Datenübertragung mittels der nunmehr auftretenden Spektrallinie der Symbolfolgefrequenz fs vom sprachadaptiven Verfahren auf das erfindungsgemäße Verfahren umgeschaltet. In einer anderen Weiterbildung der Erfindung bleibt nach dem Übergang von Sprach- auf Datenübertragung das sprachadaptive Verfahren eingeschaltet und das erfindungsgemäße Verfahren übt eine zusätzliche Steuerungsfunktion aus. Für den letzteren Fall ist in Fig.5 eine Schaltungsanordnung für einen Deltamodulationssender angegeben. Bei dieser Anordnung ist zusätzlich zu der in F i g. 1 bzw. F i g. 2 dargestellten Anordnung zwischen dem Ausgang des Koinzidenz-Gatters G und einem dritten Eingang der Addierstufe Ad ein weiterer Tiefpaß TPl eingefügt. Dieser Tiefpaß TP 2 ist an der Durchführung des sprachadaptiven Verfahrens mitbeteiligt. Der mit dem Schmalbandfilter BF versehene Zweig hat bei Sprachübertragung keinen Einfluß, während er bei der Übertragung eines modulierten Datensignals unterstützend auf das sprachadaptive Verfahren einwirkt und damit eine Verkleinerung der Bitfehlerquote q bewirkt. Diese unterstützende Einwirkung auf das sprachadaptive Verfahren bewirkt, daß der auch Adaptionskennlinie genannte Verlauf von Höhe der Quantisierungsstufe als Funktion vom Pegel des modulierten Datensignals ν im gesamten Pegelbereich linearisiert wird. Diese unterstützende Einwirkung wird im Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 mittels einer einstellbaren Ansprechschwelle des Verstärkers Vr reguliert. Durch diese Ansprechschwelle hat der Verstärker Vr eine bestimmte konstante Gleichspannungsverstärkung, wenn seine Eingangsspannung größer ist als die Ansprechschwelle und die Verstärkung Null, wenn seine Eingangsspannung kleiner ist als die Ansprechschwelle. Diese Maßnahme geht davon aus, daß durch das sprachadaptive Verfahren bei niedrigen Pegelwerten des Datensignals ν eine gute Annäherung an die geforderte Adaptionskennlinie bewirkt wird, bei höheren Pegelwerten jedoch nicht mehr als notwendige Steuerspannung Ua für die geforderte Höhe der Quantisierungsstufe geliefert werden kann. Die Ansprechschwelle hat daher die Aufgabe, daß die zusätzliche Steuerungsfunktion durch die Amplitude der Spektrallinie der Symbolfolgefrequenz fs bei niedrigen Pegelwerten des Datensignals * unwirksam bleibt und erst bei mittleren und höheren Pegelwerten wirksam wird. Durch die Ansprechschwelle des Verstärkers Vr wird also im gesamten Pegelbereich des Datensignals eine gute Annäherung an die erwünschte lineare Adaptionskennlinie erreicht An adaptive delta modulation method which, for example, as indicated in the above-mentioned DE-OS 19 11 431, takes into account the special properties of speech, is also called a speech-adaptive delta modulation method. If voice signals or modulated data signals are to be transmitted with a delta modulation system that works according to such a voice-adaptive method, in a further development of the invention, when data is transmitted by means of the now occurring spectral line of the symbol repetition frequency f s , a switch is made from the voice-adaptive method to the method according to the invention. In another development of the invention, after the transition from voice to data transmission, the voice-adaptive method remains switched on and the method according to the invention exercises an additional control function. For the latter case, a circuit arrangement for a delta modulation transmitter is given in FIG. In this arrangement, in addition to that in FIG. 1 and FIG. 2 arrangement shown between the output of the coincidence gate G and a third input of the adder Ad, a further low-pass filter TPl inserted. This low-pass filter TP 2 is involved in the implementation of the speech-adaptive method. The branch provided with the narrow band filter BF has no influence on voice transmission, while it has a supporting effect on the voice-adaptive method during the transmission of a modulated data signal and thus brings about a reduction in the bit error rate q. This supporting effect on the speech-adaptive method has the effect that the course of the level of the quantization level, also called the adaptation characteristic, is linearized as a function of the level of the modulated data signal ν in the entire level range. This supporting action is shown in the exemplary embodiment according to FIG. 5 regulated by means of an adjustable response threshold of the amplifier Vr. As a result of this response threshold, the amplifier Vr has a certain constant DC voltage gain when its input voltage is greater than the response threshold and the gain is zero when its input voltage is less than the response threshold. This measure is based on the assumption that the speech-adaptive method brings about a good approximation of the required adaptation characteristic at low level values of the data signal ν, but at higher level values no more control voltage U a than necessary for the required level of the quantization stage can be supplied. The response threshold therefore has the task of ensuring that the additional control function due to the amplitude of the spectral line of the symbol repetition frequency f s remains ineffective at low level values of the data signal * and only becomes effective at medium and higher level values. The response threshold of the amplifier Vr thus achieves a good approximation of the desired linear adaptation characteristic over the entire level range of the data signal
Die Verkleinerung der Bitfehlerquote q, die mit der Anordnung nach Fig.5 bei Übertragung eines modulierten Datensignals erreicht wird, ist prinzipiell in F i g. 6 dargestellt. Die Kurve t zeigt dabei den Verlauf bei einem ausschließlichen sprachadaptiven Verfahren,The reduction in the bit error rate q, which is achieved with the arrangement according to FIG. 5 when a modulated data signal is transmitted, is shown in principle in FIG. 6 shown. The curve t shows the course with an exclusively speech-adaptive method,
während die Kurve 2 den unterstützenden Einfluß des mit dem erfindungsgemäßen Schmalbandfilter BF versehenen Zweiges zeigt. Man sieht dabei die wesentliche Verbesserung der Bitfehlerquote q bei höheren Pegelwerten des Datensignals v.while curve 2 shows the supporting influence of the branch provided with the narrow band filter BF according to the invention. One sees the essential improvement in the bit error rate q at higher level values of the data signal v.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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